Esquema de subdivisión de infravermellos de uso común

Un esquema de subdivisión da radiación infravermella (IR) que se emprega habitualmente baséase no rango de lonxitudes de onda. O espectro IR divídese xeralmente nas seguintes rexións:

Infravermello próximo (NIR):Esta rexión varía aproximadamente desde os 700 nanómetros (nm) ata os 1,4 micrómetros (μm) de lonxitude de onda. A radiación NIR úsase a miúdo en teledetección e telecomunicacións por fibra óptica debido ás baixas perdas de atenuación no medio de vidro SiO2 (sílice). Os intensificadores de imaxe son sensibles a esta área do espectro; por exemplo, os dispositivos de visión nocturna, como as lentes de visión nocturna. A espectroscopia de infravermello próximo é outra aplicación común.

Infravermello de lonxitude de onda curta (SWIR):Tamén coñecida como rexión "infravermella de onda curta" ou "SWIR", esténdese desde aproximadamente 1,4 μm ata 3 μm. A radiación SWIR utilízase habitualmente en aplicacións de imaxe, vixilancia e espectroscopia.

Infravermello de lonxitude de onda media (MWIR):A rexión MWIR abrangue aproximadamente de 3 μm a 8 μm. Este rango emprégase con frecuencia en imaxes térmicas, sistemas de focalización militar e sistemas de detección de gases.

Infravermello de lonxitude de onda longa (LWIR):A rexión LWIR abrangue lonxitudes de onda de arredor de 8 μm a 15 μm. Úsase habitualmente en imaxes térmicas, sistemas de visión nocturna e medicións de temperatura sen contacto.

Infravermello afastado (FIR):Esta rexión esténdese aproximadamente desde 15 μm ata 1 milímetro (mm) de lonxitude de onda. A radiación FIR úsase a miúdo en astronomía, teledetección e certas aplicacións médicas.

Diagrama do rango de lonxitudes de onda

O NIR e o SWIR xuntos ás veces denomínanse "infravermellos reflectidos", mentres que o MWIR e o LWIR ás veces denomínanse "infravermellos térmicos".

二、Aplicacións do infravermello

Visión nocturna

Os infravermellos (IR) xogan un papel crucial nos equipos de visión nocturna, xa que permiten a detección e visualización de obxectos en contornas con pouca luz ou escuras. Os dispositivos tradicionais de visión nocturna con intensificación de imaxe, como as lentes de visión nocturna ou os monoculares, amplifican a luz ambiental dispoñible, incluída calquera radiación IR presente. Estes dispositivos usan un fotocátodo para converter os fotóns entrantes, incluídos os fotóns IR, en electróns. Os electróns son entón acelerados e amplificados para crear unha imaxe visible. Os iluminadores infravermellos, que emiten luz IR, adoitan integrarse nestes dispositivos para mellorar a visibilidade en condicións de escuridade completa ou pouca luz onde a radiación IR ambiental é insuficiente.

Ambiente con pouca luz

Termografía

A radiación infravermella pódese empregar para determinar remotamente a temperatura dos obxectos (se se coñece a emisividade). Isto denomínase termografía ou, no caso de obxectos moi quentes no infravermello próximo ou visible, denomínase pirometría. A termografía (imaxes térmicas) úsase principalmente en aplicacións militares e industriais, pero a tecnoloxía está a chegar ao mercado público en forma de cámaras infravermellas en automóbiles debido á gran redución dos custos de produción.

Aplicacións de imaxe térmica

A radiación infravermella pódese empregar para determinar remotamente a temperatura dos obxectos (se se coñece a emisividade). Isto denomínase termografía ou, no caso de obxectos moi quentes no infravermello próximo ou visible, denomínase pirometría. A termografía (imaxes térmicas) úsase principalmente en aplicacións militares e industriais, pero a tecnoloxía está a chegar ao mercado público en forma de cámaras infravermellas en automóbiles debido á gran redución dos custos de produción.

As cámaras termográficas detectan a radiación no rango infravermello do espectro electromagnético (aproximadamente de 9.000 a 14.000 nanómetros ou de 9 a 14 μm) e producen imaxes desa radiación. Dado que todos os obxectos emiten radiación infravermella en función das súas temperaturas, segundo a lei da radiación do corpo negro, a termografía permite "ver" o propio contorno con ou sen iluminación visible. A cantidade de radiación emitida por un obxecto aumenta coa temperatura, polo que a termografía permite ver as variacións de temperatura.

Imaxe hiperespectral

Unha imaxe hiperespectral é unha "imaxe" que contén un espectro continuo a través dun amplo rango espectral en cada píxel. A imaxe hiperespectral está a gañar importancia no campo da espectroscopia aplicada, especialmente coas rexións espectrais NIR, SWIR, MWIR e LWIR. As aplicacións típicas inclúen medicións biolóxicas, mineralóxicas, de defensa e industriais.

A imaxe hiperespectral

A obtención de imaxes hiperespectrais de infravermellos térmicos pódese realizar de xeito similar cunha cámara termográfica, coa diferenza fundamental de que cada píxel contén un espectro LWIR completo. En consecuencia, a identificación química do obxecto pódese realizar sen necesidade dunha fonte de luz externa como o Sol ou a Lúa. Estas cámaras úsanse normalmente para medicións xeolóxicas, vixilancia ao aire libre e aplicacións de UAV.

Calefacción

A radiación infravermella (IR) pódese empregar como fonte de calefacción deliberada en diversas aplicacións. Isto débese principalmente á capacidade da radiación IR para transferir calor directamente a obxectos ou superficies sen quentar significativamente o aire circundante. A radiación infravermella (IR) pódese empregar como fonte de calefacción deliberada en diversas aplicacións. Isto débese principalmente á capacidade da radiación IR para transferir calor directamente a obxectos ou superficies sen quentar significativamente o aire circundante.

A fonte de calefacción

A radiación infravermella úsase amplamente en varios procesos de quentamento industrial. Por exemplo, na fabricación, as lámpadas ou os paneis infravermellos úsanse a miúdo para quentar materiais, como plásticos, metais ou revestimentos, para o seu curado, secado ou conformado. A radiación infravermella pódese controlar e dirixir con precisión, o que permite un quentamento eficiente e rápido en áreas específicas.